现代计算机的基本工作原理是:1、存储程序;2、程序控制。存储程序是指,将解题的步骤编成程序(通常由若干指令组成),并把程序存放在计算机的存储器中(指主存或内存)。
1、存储程序
将根据特定问题编写的程序存放在计算机存储器中,然后按存储器中的存储程序的首地址执行程序的名列前茅条指令,以后就按照该程序的规定顺序执行其他指令,直至程序结束执行。存储程序是计算机能自动控制处理的基础。
2、程序控制
从计算机主存中读出指令并送到计算机的控制器,控制器根据当前指令的功能,控制全机执行指令规定的操作,完成指令的功能。重复这一操作,直到程序中指令执行完毕。
3、计算机的基本工作原理概述
计算机在运行时,先从内存中取出名列前茅条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。程序与数据一样存取,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理,这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的,故称为冯.诺依曼原理,冯诺依曼体系结构计算机的工作原理可以概括为八个字:存储程序、程序控制。
- 存储程序,把程序和数据通过输入输出设备送入内存:一般的内存都是划分为很多存储单元,每个存储单元都有地址编号,这样按一定顺序把程序和数据存起来,而且还把内存分为若干个区域,比如有专门存放程序区和专门存放数据的数据区。
- 执行程序,必须从名列前茅条指令开始,以后一条一条地执行:一般情况下按存放地址号的顺序,由小到大依次执行,当遇到条件转移指令时,才改变执行的顺序。每执行一条指令,都要经过三个步骤:名列前茅步,把指令从内存中送往译码器,称为取指;第二步,译码器把指令分解成操作码和操作数,产生相应的各种控制信号送往各电器部件;第三步,执行相应的操作。这一过程是由电子路线来控制,从而实现自动连续的工作。
延伸阅读
冯诺依曼体系结构计算机的特点
- 使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。
- 存储单元是定长的线性组织。
- 存储空间的单元是直接寻址的。
- 使用低级机器语言,指令通过操作码来完成简单的操作。
- 对计算进行集中的顺序控制。
- 计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。
- 采用二进制形式表示数据和指令。
- 在执行程序和处理数据时必须将程序和数据从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。
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